高中物理 第三章 磁场 3 几种常见的磁场课件 新人教版选修31.ppt

3几种常见的磁场 1 知道磁感线 知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况 2 会用安培定则判断通电直导线和通电导线圈周围磁场的方向 3 了解安培分子电流假说 4 知道匀强磁场 理解并能计算磁通量 1 磁感线 1 磁感线定义 在磁场中画出一些曲线 使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致 这样的曲线叫作磁感线 2 磁感线的特点 是为了形象地描述磁场而引入的假想的曲线 实际上并不存在 磁感线的疏密程度 描述磁场的强弱 磁感线的方向 磁体外部从n极指向s极 内部从s极指向n极 是闭合曲线 2 电流的磁场和安培定则电流的磁效应告诉我们 电流的周围空间存在磁场 电流的磁场在周围空间的磁感线用安培定则来判断 1 安培定则 右手握住导线 让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致 弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向 这个规律也叫右手螺旋定则 如图甲 2 环形电流的磁场 让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致 伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向 如图乙 3 安培分子电流假说 1 分子电流 在原子 分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流 分子电流 2 安培分子电流假说 分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体 它的两侧相当于两个磁极 3 磁化 一条铁棒在未被磁化时 内部分子电流的取向是杂乱无章的 它们的磁场互相抵消 对外不显示磁性 当铁棒受到外界磁场作用时 各分子电流的取向大致相同 两端显示出较强的磁性 从而形成两极 这就是磁化 4 条形磁铁的磁场跟通电螺线管相似 在条形磁铁的内部 分子电流的取向一致 相当于一个通电螺线管 因此二者的磁场相似 5 退磁 磁体受到高温或者猛烈的撞击都会失去磁性 这是因为激烈的热运动或震动使分子电流的取向变得杂乱无章 4 匀强磁场 1 匀强磁场 强弱 方向处处相同的磁场 称为匀强磁场 2 磁感线的分布 一簇间距相等 彼此平行的磁感线 3 匀强磁场的产生 正对且距离很小的两个平行的异名磁极之间的磁场 均匀的通电螺线管内部空间的磁场 特别提醒 1 从电场和磁场的概念理解电场线和磁感线的相似点 矢量性 线的切线 强弱 线的疏密 方向的唯一性 空间任一点场线不相交 2 从电场线和磁感线的区别理解电场和磁场的区别 电场线 电荷有正负 电场线有始终 磁感线 n s极不可分离 磁感线闭合 特别提醒 1 环形电流和通电螺线管的磁场具有极性 而通电直导线的磁场没有极性 2 放置在螺线管内的小磁针受力方向按磁感线方向判断 不能根据螺线管的极性判断 3 如何正确理解磁通量 1 物理意义 穿过某一面积的磁感线条数 且为穿过平面的磁感线的条数 2 公式 bs 公式运用的条件 a 匀强磁场 b 磁感线与平面垂直 在匀强磁场b中 若磁感线与平面不垂直 公式 bs中的s应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积 bscos 特别提醒磁通量是针对某个面来说的 与给定的线圈的匝数多少无关 类型一 类型二 类型三 类型四 磁感线的概念 例1 多选 关于磁感线的性质和概念 下面说法正确的是 a 磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向b 磁场中任意两条磁感线均不相交c 铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线d 磁感线总是从磁体的n极指向s极 类型一 类型二 类型三 类型四 解析 磁感应强度的方向就是磁场的方向 磁感线的切线方向就是磁场方向 因此选项a正确 两条磁感线相交就说明在两线相交处有两个切线方向 即两个磁感应强度方向 这是不可能的 磁场中某点磁感应强度是唯一确定的 磁感应强度的方向也只有一个 因此两条磁感线不能相交 选项b正确 磁感线是为形象描述磁场的磁感应强度分布而画出的一族曲线 不是真实存在的 而铁屑的分布曲线只能证明磁感线描述磁场的方法是正确的 而铁屑不是磁感线 选项c错误 在通电螺线管内部 在条形磁体内部的磁感线应是从s极指向n极 选项d错误 答案 ab 题后反思准确掌握磁感线的概念和特点是解答本题的关键 类型一 类型二 类型三 类型四 类型一 类型二 类型三 类型四 类型一 类型二 类型三 类型四 题后反思本题在解题中容易根据磁极间的相互作用 同名磁极相斥 异名磁极相吸来判断 因而小磁针2会被错误判断成逆时针转 实际上在解答本题时应注意 磁感线是闭合的 在磁体外部由n极指向s极 而在磁体内部是由s极指向n极的 而小磁针的n极所指方向应该与通过该点的磁感线切线方向相同 类型一 类型二 类型三 类型四 类型一 类型二 类型三 类型四 解析 通过圆环的磁通量为穿过圆环的磁感线的条数 首先明确条形磁铁的磁感线分布情况 另外要注意磁感线是闭合的曲线 条形磁铁的磁感线在磁体的内部是从s极到n极 在磁体的外部是从n极到s极 内部有多少根磁感线 外部的整个空间就有多少根磁感线同内部磁感线构成闭合曲线 对两个圆环 磁体内部的磁感线全部穿过圆环 外部的磁感线穿过多少 磁通量就抵消多少 所以面积越大 磁通量反而越小 答案 a 类型一 类型二 类型三 类型四 类型一 类型二 类型四 类型三 类型一 类型二 类型四 类型三 解析 磁感应强度为矢量 两导线在d处产生的磁感应强度成一定角度 则d处磁感应强度一定不为零 根据安培定则可知 两导线在b处产生的磁感应强度方向相同 则b处磁感应强度的矢量和一定不为零 两导线在a处产生的磁感应强度方向相反 由于i1 i2 可知i1在a处产生的磁感应强度大于i2在a处产生的磁感应强度 故a处磁感应强度的矢量和一定不为零 同理 两导线在c处产生的磁感应强度方向相反 由于i1 i2且i1距离c处较远 可知i1在c处产生的磁感应强度的大小可能等于i2在c处产生的磁感应